Разработка конструкции и технологии производства для шоу-бокса

+1)*13*127/100000+(10+1+60*Cos17⁰/2)*13*60/100000]+[(10+1+500-

-60*Cos17⁰-90*Sin50⁰/2)*13*90/100000+(10+1+500-33*Cos17⁰-

-27*Cos17⁰/2)*13*27/100000]+[(10+1+135*Sin17⁰/2)*13*135/100000+

+(10+1+85*Sin50⁰/2+135*Sin17⁰)*13*85/100000+(10+1+

+390)*13*3,14*266/(5*100000)+(10+1+380)*13*112/100000+(10+1+380+

+120)*13*112/100000+(10+1+390+110)*13*3,14*266/(5*100000)+

+(10+1+250+120+85*Sin50⁰/2)*13*85/100000+(10+1+500-

-135*Sin17⁰/2)*13*135/100000]+[(10+1+500-37*Cos17⁰/2)*13*37/100000])=

=-192,087 кгс*мм

=116,703-192,087=-73,384 кгс*мм (3)

Штанцевальный штамп оказался неуравновешенным (3) относительно оси у, поэтому в конструкции штампа необходимо предусмотреть установку дополнительных компенсационных ножей, чтобы сумма моментов от их веса составляла 73,384 кгс*мм.

, (4)

где у_К(+) - расстояние, на которое будет помещен компенсационный нож.

(5)

Формат штанцформы не вмещает такую длину компенсационного ножа относительно оси у, поэтому необходимо разделить его на две части.

(6)

Весовая балансировка относительно оси Х

=-([2*(592-65+65/2-92,5)*13*65/100000]+

+[(592-92,5)*13*315,3/100000+(592-92,5-65-5)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+

+[(565-185-107,5)*13*10/100000+336,5*13*10/100000]+[(355-92,5-

-5)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+[(435-92,5-92)*13*3,14*92*2/(4*100000)+

+2*(435-92,5+(90-37)*Cos50⁰+61,88*Cos50⁰/2)*13*61,88/100000]+

+[(435-37*Cos50⁰-92,5+127*Cos50⁰/2)*13*127/100000+(435-92,5-

-37*Cos50⁰+127*Cos50⁰/2)*13*127/100000+(435-37*Cos50⁰-92,5+

+27*Sin17⁰/2)*13*27/100000]+[2*(664-92,5)*13*3,14*268/(5*100000)+

+2*(135*Cos17⁰+85*Sin50⁰/2+435-(37*Cos50⁰-60*Sin17⁰)-

-92,5)*13*85/100000+2*(435-37*Cos50⁰-92,5+135*Cos17⁰/2+

+60*Sin17⁰)*13*135/100000]+[(435-92,5-37*Cos50⁰+

+27*Cos17⁰/2)*13*27/100000]+[(435-37*Cos50⁰-92,5+

+127*Cos50⁰/2)*13*127/100000+(435-92,5-37*Cos50⁰+

+60*Sin17⁰/2)*13*60/100000])=-92,608 кгс*мм

=М₁Р₁+М₂Р₂+М₃Р₃+М₄Р₄+М₅Р₅+М₆Р₆+М₇Р₇+М₉Р₉+М₁₁Р₁₁+

+М₁₂Р₁₂+М₁₃Р₁₃

=[92,5*13*315,3/100000+(92,5-5)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+

+[3*107,5*13*10/100000]+[3*(107,5-15)*13*74/100000]+

+[107,5*13*10/100000]+[(107,5+1+10+1+10+39,5/2)*13*78/100000]+

+[(239+107,5+20+2)*13*3,14*399/100000]+[(107,5+20+2+

+39,5/2)*13*88/100000+(239+107,5+20+2)*13*3,14(478-399)/100000+

+(107,5+22+39,5-10*Sin8⁰/2)*13*10/100000+(107,5+22+39,5-

-10*Sin45⁰/2)*13*10/100000+(107,5+22+239-88*Sin8⁰/2-

-10)*13*68/100000+(107,5+22-10)*13*10/(100000*Cos45⁰)]+

+[(107,5+22+240-51)*13*10/100000+(107,5+22+240+51)*13*10/100000]+

+[(107,5+22+39,5/2)*13*82/100000]+[(107,5+22+240)*13*3,14*400/10⁵]+

+[(107,5+22+240)*13*3,14*400/10⁵+(107,5+22+40/2)*13*92/10⁵+

+(107,5+22+40-10*Sin5⁰/2)*13*10/10⁵+(107,5+22+40-10*Sin5⁰-

-10*Cos45⁰/2)*13*10/(10⁵*Cos45⁰)+(107,5+22+240-92*Sin5⁰/2-

-10)*13*72/10⁵+(107,5+22-10)*13*10/(10⁵*Cos45⁰)]=211,408 кг*мм

=211,408-92,608=118,8 кгс*мм (7)

Из (7) следует, что штанцформа требует уравновешивания относительно оси х.

(8)

Силовая балансировка

Правило силового уравновешивания: сумма моментов от возникающих максимальных усилий сжатия пружинящих элементов относительно осей симметрии штанцевального штампа должна быть равна нулю:

(9)

Моменты от усилий сжатия i - го пружинящего элемента равны произведению его усилию сжатия Р_iсж на соответствующие расстояния от осей симметрии до геометрического центра проекции его площади (x_in, y_in):

М(х)_i =Р _iсж(Ох_in),

М(у)_i =Р_iсж(Оу_in). (10)

Р _iсж= , (11)

где S_сеч.- площадь сечения пружинящего элемента.

Силовая балансировка относительно оси х

МР_сж(х-)=М₂₂Р₂₂+М₂₃Р₂₃+М₂₄Р₂₄+М₂₅Р₂₅+М₂₆Р₂₆+М₂₈Р₂₈+М₃₆М₃₆+

+М₃₈Р₃₈+М₃₉Р₃₉+М₄₄Р₄₄

МР_сж(х-)=-([2*0,0254(592-92,5-5-1)*10*(55+45)/2]+[(592-92,5-65-

-5)*10*0,0254*10/Cos45⁰+(592-92,5+1+5)*10*325,3*0,0254]+[(592-

-92,5-1-5)*10*185,3*0,0254]+[(355-92,5-5)*10*0,0254*10/Cos45⁰]+

+[(435-92,5-37*Cos50⁰+60*Sin17⁰/2-1-5)*10*60*0,0254+(435-92,5-

-37*Cos50⁰+37*Cos50⁰/2-1-5)*10(74+10*tg50⁰)*0,0254/2]+[2*(435-

-92,5-37*Cos50⁰+60*Sin17⁰+135*Cos17⁰/2)*10*135*0,0254+

+2*(135*Cos17⁰+85*Sin50⁰/2+435-(37*Cos50⁰-60*Sin17⁰)-

-92,5)*10*85*0,0254+2*(664-92,5)*10*3,14*266*0,0254/5+(750-92,5+

+1+5)*10*114*0,0254*2]+[(435-92,5-37*Cos50⁰+27*Cos17⁰/2-1-

-5)*10*2*0,0254]+[2*(435-92,5-37*Cos50⁰+60*Sin17⁰+

+135*Cos17⁰/2)*10*135*0,0254+2*(135*Cos17⁰+85*Sin50⁰/2+435-

-(37*Cos50⁰-60*Sin17⁰)-92,5)*10*85*0,0254+2*(664-

-92,5)*10*3,14*266*0,0254/5+(750-92,5-1-5)*10*119*0,0254*2+(435-

-92,5-37*Cos50⁰+60*Sin17⁰/2+1+5)*10*50*0,0254*2+(435-

-37*Cos50⁰-92,5+127*Cos50⁰/2+1+5)*10*127*0,0254*2]+[(435-

-37*Cos50⁰-92,5+27*Sin17⁰/2-1-5)*10*24*0,0254+(435-92,5-

-37*Cos50⁰+37*Cos50⁰/2-1-5)*10*(74+10*tg50⁰)*0,0254/2]+[(435-

-37*Cos50⁰-92,5+127*Cos50⁰/2-1-5)*10*90*0,0254*2])=-371821,9 кгс*мм

МР_сж(х+)=М₂₈Р₂₈+М₃₁Р₃₁+М₃₂Р₃₂+М₃₃Р₃₃+М₃₅Р₃₅+М₃₆Р₃₆+М₃₇Р₃₇+

+М₄₀Р₄₀+М₄₁Р₄₁+М₄₂Р₄₂

МР_сж(х+)=[(92,5+1+5)*10*305,3*0,0254+(92,5-5+1+

+5)*10*0,0254*10/Cos45⁰]+[(92,5-1-5)*10*305,3*0,0254]+[(92,5-1-

-5)*10*74*0,0254*4]+[(92,5+1+5)*10*48*0,0254*3]+[(92,5+1+

+5)*10*59*0,0254+(92,5-5+1+5)*10*0,0254*10/Cos45⁰]+[(239+107,5+

+22)*10*3,14*399*0,0254+(107,5+22+39,5/2-1-5)*10*88*0,0254+(107,5+

+22+239-88*Sin8⁰/2-10-1-5)*10*68*0,0254]+[(239+107,5+22+1+

+5)*10*3,14*399*0,0254+(107,5+22+39,5/2+1+5)*10*0,0254*(60+88)/2]+

+[(107,5+22+240)*10*3,14*480*0,0254+(107,5+22+40/2-1-

-5)*10*92*0,0254+(107,5+22+20-1-5-10)*10*72*0,0254]+[(240+107,5+

+22)*10*3,14*400*0,0254]+[(240+107,5+22-51-1-5)*10*10*0,0254+

+(240+107,5+22-51+1+5)*10*10*0,0254+(240+107,5+22+51-1-

-5)*10*10*0,0254+(240+107,5+22+51+1+5)*10*10*0,0254]+[(107,5+

+1+5)*10*30*0,0254]=537980,88 кг*мм

537980,88-371821,9=166158,98 кгс*мм (12)

Существующей дисбаланс относительно оси х можно преодолеть путем установления на штанцформу дополнительных пружинящих элементов.

Т.к. в той же части штанцформы установлены компенсационные ножи, то удобнее расположить дополнительные пружинящие элементы по обе стороны относительно ножей:

(13)

(14)

Силовая балансировка относительно оси у

МР_сж(у+)=М₁₄Р₁₄+М₃₆Р₃₆+М₃₇Р₃₇+М₃₈Р₃₈+М₄₀Р₄₀+М₄₁Р₄₁

МР_сж(у+)=[(10+1+325,3+1+5)*10*507*0,0254+2*(10+1+325,3-5+1+

+5)*10*0,0254*10/Cos45⁰+(10+1+315,3+1+5)*10*55*0,0254+

+5*10*(592-10)*0,0254]+[(10+1+315,3-1-5)*10*0,0254*(63+55)/2+

+(10+1+1+5)*10*0,0254*(65+55)/2]+[(10+1+1+5)*10*526*0,0254]+

+[(10+1+240-51-1-5)*10*10*0,0254+(10+1+240-51+1+5)*10*10*0,0254+

+(10+1+240+51-1-5)*10*10*0,0254+(10+1+240+51+1+5)*10*10*0,0254]+

+[(240+1+5)*10*3,14*400*0,0254+(10+1+480-

-92*Cos5⁰/2)*10*92*0,0254+(10+1+240-62*Cos5⁰/2-

-10*Cos5⁰/2)*10*62*0,0254]+[(240-1-5)*10*3,14*400*0,0254]=

=228790,49 кгс*мм

МР_сж(у-)=М₂₂Р₂₂+М₂₃Р₂₃+М₂₄Р₂₄+М₂₅Р₂₅+М₂₇Р₂₇+М₂₈Р₂₈+М₂₉Р₂₉+М₃₀Р₃₀+

+М₃₂Р₃₂+М₃₅Р₃₅+М₄₂Р₄₂+М₄₃Р₄₃+М₄₄Р₄₄

МР_сж(у-)=-([(10+1+60*Cos17⁰+37*Cos40⁰/2+1+5)*10*36*0,0254+(10+1+

+30*Cos17⁰)*10*60*0,0254]+[(10+1+135*Sin17⁰/2-1-5)*10*135*0,0254+

+(10+1+135*Sin17⁰+85*Cos40⁰/2-1-5)*10*85*0,0254+(10+1+390-1-

-5)*10*3,14*266*0,0254/5+(10+1+250-120-1-5)*10*122*0,0254+

+(10+1+250+120+1+5)*10*122*0,0254+(10+1+390+110+1+

+5)*10*3,14*266*0,0254/5+(10+1+250+120+85*Sin50⁰/2+1+

+5)*10*85*0,0254+(10+1+500-135*Sin17⁰/2+1+5)*10*135*0,0254]+

+[(10+1+135*Sin17⁰/2+1+5)*10*135*0,0254+(10+1+135*Sin17⁰+

+85*Cos40⁰/2+1+5)*10*85*0,0254+(10+1+390+1+

+5)*10*3,14*266*0,0254/5+(10+1+250-120+1+5)*10*101*0,0254+

+(10+1+250+120-1-5)*10*101*0,0254+(10+1+390+110-1-

-5)*10*3,14*266*0,0254/5+(10+1+250+120+85*Sin50⁰/2-1-

-5)*10*85*0,0254+(10+1+500-135*Sin17⁰/2-1-5)*10*135*0,0254]+

+[(10+1+500-37*Cos17⁰/2)*10*24*0,0254]+[(10+1+500-36*Cos17⁰-

-24*Cos17⁰/2)*10*24*0,0254+(10+1+500-60*Cos17⁰-36*Sin50⁰/2+1+

+5)*10*36*0,0254]+[(10+1+60*Cos17⁰+37*Sin50⁰+90*Cos40⁰/2+1+

+5)*10*90*0,0254]+[(10+1+250-160+1+5)*10*80*0,0254]+[(10+1+250-

-170-1-5)*10*335*0,0254+(10+1+250-170+5)*10*2*0,0254*10/Cos45⁰]+

+[(10+1+250-160-70-1-5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+1+

+5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+70-1-5)*10*15*0,0254+

+(10+1+250-160-70+10+70+10+1+5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+

+10+70+10+70-1-5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+70+10+70+

+10+1+5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+70+10+70+10+70-1-

-5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+70+160+10+1+

+5)*10*15*0,0254]+[(10+1+250+160+1+5)*10*0,0254*(435+425)/2]+

+[(10+1+250+60-1-5)*10*435*0,0254]+[2*(10+1+25*Cos73⁰+

+10*Cos73⁰/2)*10*10*0,0254]+[(239+1+5+5)*10*3,14*399*0,0254+

+(10+1+239-88*Cos8⁰/2)*10*88*0,0254+(10+1+239+10*Cos8⁰+10+

+58*Cos8⁰/2)*10*58*0,0254]+[(239-1-5+1+5+1+

+10)*10*3,14*399*0,0254+(10+1+239-88*Cos8⁰/2)*10*0,0254*(88+

+60)/2])=-531370,44 кгс*мм

(15)

Из выражения (15) следует, что для балансировки штанцформы необходимо добавить компенсационный эжекторный материал в соответствии со следующей зависимостью:

(16)

Также как и при силовой балансировке относительно оси х, расположим компенсационную резина по обе стороны компенсационных ножей:

Количество изготавливаемых штанцевальных форм зависит от тиражестойкости рабочих элементов штанцевального штампа, тиражестойкости пружинящих материалов и величины заказа.

Учитывая небольшую величину заказа (1000 штук/год), количество штанцевальных форм, необходимых для его выполнения, составляет 1 шт.

Штамп и контрштамп с соответствующими балансировками представлены в приложении 5.

4. Анализ процесса изготовления и сборки шоу-бокса для мужских галстуков

Цель, которая преследуется в данной главе, направлена на повышение стабильности функционирования анализируемой системы - процесса изготовления и сборки шоу-бокса для мужских галстуков - и расширение поисково-информационной системы.

Для достижения поставленной цели построим функциональную схему процесса, дадим расшифровку критериев операционности, сложности, цикличности, динамики данного процесса с составлением сводной таблицы и указанием весовых коэффициентов. По полученным данным проведем критериальный анализ анализируемого процесса П1 с процессами П2 и П4. Для анализа построим векторную диаграмму, номограмму целостности с определением стабильности функционирования системы и матрицу решений.

Окончательный результат как цель всей работы - это внесение в базу данных информационного поля упаковывания, ИП - УП п/с 1.1, 1.2.

4.1 Процесс изготовления и сборки шоу-бокса

Производство складных коробок представляет собой совокупный процесс, состоящий из наиболее распространенных в полиграфии технологических операций: печати текста и изображения, отделки внешней запечатанной поверхности, штанцевания, отделения технологических излишков материала (облоя), отделения друг от друга индивидуальных заготовок коробок (раскроя), фальцевания, склеивания и сборки упаковки. Последовательность проведения этих операций можно представить графически с использованием следующих систем модификации:

1) операторная модель - система взаимосвязанных процессоров (символов), ограниченных прямоугольником, выполненным сплошной или пунктирной линией;

2) функциональная схема - графическое изображение объекта обработки вместе с соприкасающимися с ним рабочими исполнительными и транспортирующими органами, выполняется в перспективе по ходу выполнения технологических операций. По ходу процесса расставляют технологические операции в порядке последовательности их выполнения, а также технологические и кинематические параметры;

3) пространственно-временная модель (ПВМ) - система взаимосвязанных траекторий центров масс объектов обработки в системе координат XYZ, заключенная в операционном тоннеле с координатами X₁, Y₁, Z₁; по ходу процесса указываются точки входа, выхода, точки встреч (С_вх, С_вых, С_вс), а также операции процесса и символы критериев синтеза;

4) граф системы, вершинами которого являются выделенные процессы, заключенные в прямоугольники, а ребрами являются связи между ними (стрелки, указывающие направление)

Граф описанной выше системы выглядит следующим образом:

1 - упаковывание (фальцевание, склеивание, сборка),

2 - отделение заготовок коробок (раскроя),

3 - отделение облоя,

4 - бигование линий сгиба,

5 - высечка контура,

6 - отделка,

7 - печать.

Операторные модели и граф системы служат для проведения исследований по диагностике процессов. Функциональные схемы и ПВМ служат для проведения критериального анализа и синтеза новых оптимальных процессов.

4.2 Диагностика процесса

Диагностика - статистические исследования и их обработка. Диагностику обычно проводят при использовании операторной модели и граф системы.

В процессе диагностики определяются слабые звенья системы, подсчитываются числовые значения стабильности функционирования частей процессов _i и целостность всей системы . В процессе диагностики можно не только определить слабые звенья, но и наметить перспективы развития. Выявить причину отмеченных недостатков (поставить диагноз) возможно только при проведении критериального анализа.

Диагностика и критериальный анализ - это основа синтеза новых оптимальных процессов.

С помощью диагностики определяются ведущие параметры процесса, допуски на них, объем выборок по выходам процессов, интервал времени взятия проб.

4.2.1 Описание процесса

Процесс представляет собой процесс изготовления и сборки шоу-бокса для мужских галстуков - П1.

Проведение процесса диагностики поможет определить слабые стороны описываемого процесса и его стабильность.

В диагностику процесса включены 4 подсистемы:

сборка упаковки п/с₁ - P₁¹;

отделение заготовок п/с₂ - P₁²;

отделение облоя п/с₃ - P₁³;

штанцевание п/с_4,5 - P₁⁴.

4.2.2 Статические данные

Статистические данные по вероятностям попадания P_jⁱ в интервале распределения по справочным данным следующие:

Табл.4.2.1 Статистические данные

количество опытов	P11	P12	P13	P14
1	0,99	0,97	0,98	0,96
2	0,99	0,96	0,99	0,96
3	0,98	0,99	0,97	0,95
4	0,97	0,97	0,96	0,99
5	0,96	0,97	0,99	0,98

Примечание:

Статистические данные по п/с₁ получены дипломантом самостоятельно во время преддипломной практики.

4.2.3 Определение энтропии H_iп/с, стабильности функционирования _jп/с и целостности всей системы

В данном разделе поведем диагностику процесса изготовления шоу-бокса для мужских галстуков, определив соответствующие параметры.

Порядок проведения диагностики определяется энтропией системы H_{i п/с}

H_i = - P₁log₂ P₁ - P₂ log₂ P₂ , (1)

где P₁ - вероятность попадания ведущих параметров в интервал распределения, удовлетворяющая стабильности функционирования системы (по выходам);

P₂ - вероятность непопадания в интервал распределения, P₂ = 1- P₁.

Стабильность функционирования _i определяется следующим соотношением:

_i = 1- H_i/ H_max, (2)

где H_i - энтропия бинарной подсистемы как степень её неорганизованности, соответствует текущему значению качества функционирования по выходам подсистемы в битах,

H_max - максимальная энтропия как степень неорганизованности системы, соответствует нормальному распределению выходов подсистемы (случай, когда 50% образцов удовлетворяет нормальному функционированию системы, а 50% - нет, в битах).

Учитывая, что H_max = 1, стабильность системы можно определить из следующей зависимости:

_i = 1- H_i (3)

Средняя величина стабильности системы равна:

_ср = _i/n, (4)

где n - количество опытов.

Полученные значения H_i, _i и _ср представлены в таблицах 4.2.2, 4.2.3, 4.2.4, 4.2.5.

Таблица 4.2.2 Данные по подсистеме 1

№ оп.	P11	P21	Hi	i	ср
1	0,99	0,01	0,0144 + 0,0664= 0,0808	1 - 0,0808/1= 0,9192	0,8520
2	0,99	0,01	0,0144 + 0,0664= 0,0808	1 - 0,0808/1= 0,9192
3	0,98	0,02	0,0286+0,1129= 0,1415	1 - 0,1415/1= 0,8585
4	0,97	0,03	0,0426+0,1518= 0,1944	1 - 0,1944/1= 0,8056
5	0,96	0,04	0,0565+0,1858= 0,2423	1 - 0,2423/1= 0,7577

Таблица 4.2.3 Данные по подсистеме 2

№ оп.	P12	P22	Hi	i	ср
1	0,97	0,03	0,0426+0,1518= 0,1944	1 - 0,1944/1= 0,8056	0,8187
2	0,96	0,04	0,0565+0,1858= 0,2423	1 - 0,2423/1= 0,7577
3	0,99	0,01	0,0144 + 0,0664= 0,0808	1 - 0,0808/1= 0,9192
4	0,97	0,03	0,0426+0,1518= 0,1944	1 - 0,1944/1= 0,8056
5	0,97	0,03	0,0426+0,1518= 0,1944	1 - 0,1944/1= 0,8056

Таблица 4.2.4 Данные по подсистеме 3

№ оп.	P13	P23	Hi	i	ср
1	0,98	0,02	0,0286+0,1129= 0,1415	1 - 0,1415/1= 0,8585	0,8520
2	0,99	0,01	0,0144 + 0,0664= 0,0808	1 - 0,0808/1= 0,9192
3	0,97	0,03	0,0426+0,1518= 0,1944	1 - 0,1944/1= 0,8056
4	0,96	0,04	0,0565+0,1858= 0,2423	1 - 0,2423/1= 0,7577
5	0,99	0,01	0,0144 + 0,0664= 0,0808	1 - 0,0808/1= 0,9192

Таблица 4.2.5 Данные по подсистеме 4

№ оп.	P14	P24	Hi	i	ср
1	0,96	0,04	0,0565+0,1858= 0,2423	1 - 0,2423/1= 0,7577	0,8013
2	0,96	0,04	0,0565+0,1858= 0,2423	1 - 0,2423/1= 0,7577
3	0,95	0,05	0,0703+0,2161= 0,2864	1 - 0,2864/1= 0,7136
4	0,99	0,01	0,0144 + 0,0664= 0,0808	1 - 0,0808/1= 0,9192
5	0,98	0,02	0,0286+0,1129= 0,1415	1 - 0,1415/1= 0,8585

Зная стабильности функционирования подсистем в системе, можно определить её целостность

_i = ₄ + _3/4 + _2/3,4 + _1/2,3,4 - (L - 1), (5)

где L - количество подсистем.

_i = 0,8520+ 0,8187 + 0,8520 + 0,8013 - (4-1) = 0,324

Значение стабильности функционирования свидетельствует о достаточном уровне ее организованности.

4.2.4 Номограмма целостности _ср (h)

Номограмма целостности позволяет определить уровень целостности каждого i-го исследуемого процесса, а также наметить пути совершенствования системы.

Целостность - уровень организованности системы. В цифрах наивысший уровень равен 1. При 0 система является суммативной (низкая степень организованности).

Используя номограмму целостности, можно оценить стабильность функционирования системы и спрогнозировать пути ее дальнейшего развития, которые могут заключаться в следующем:

1) усовершенствование технологии (по оси X);

2) усовершенствование устройств и машин путём повышения стабильности их функционирования _I;

3) для не суммативных систем (систем, имеющих высокую степень организации) возможно применение систем автоматизации, способные поднять систему на более высокий организационный уровень.

Построим номограмму целостности для системы, отражающей процесс изготовления шоу-бокса для мужских галстуков:

Рис. 4.2.1. Номограмма целостности

Номограмма целостности (рис.4.2.1) свидетельствует о том, что система имеет достаточно высокий уровень целостности и готова к приему средств автоматизации. Развитие системы можно проводить в следующих направлениях:

1) по стрелке 1 проводится усовершенствование технологии процесса путем сокращения подсистем;

2) по стрелке 2 идет усовершенствование механики путем повышения стабильности функционирования узлов.

Проведение диагностики позволяет выявить «узкие» места процесса, его недостатки, сама же причина выявленных недостатков не может быть обнаружена. Данные о причинах наличия у системы недостатков можно получить, используя критериальный анализ.

4.3 Проведение критериального анализа

Выявленные в результате диагностики процесса недостатки могут быть нейтрализованы путем применения к нему критериального анализа, кроме того, существует возможность синтезировать новый процесс.

Так как процесс изготовления шоу-бокса для мужского галстука - П1 - состоит из ручных операций, что связано с появлением больших сложностей, негативных помех, больших возмущающих факторов (удары, толчки, царапины), то появляется необходимость повысить стабильность функционирования процесса.

Повышение стабильности функционирования системы можно вести в двух направлениях:

1) автоматизация существующего процесса,

2) оптимизация процесса с помощью критериев синтеза с последующей его механизацией.

Чтобы добиться поставленных целей, необходимо построить функциональную схему процесса, дать расшифровку критериев операционности, сложности, цикла, динамики данного процесса П1, составить сводную таблицу с весовыми коэффициентами f_i .

Затем необходимо провести критериальный анализ данного процесса П1 с процессами П3, П4.

Цель всей работы - это составление базы данных информационного поля упаковывания, ИП-УП п/с 1.1,1.2. Это информационное поле относится к поисковой информационной карте процессов упаковывания, ПИК-УП.ИП-УП п/с 1.1,1.2, которая в свою очередь входит в информационную поисковую систему, ИПС-Т.ПИК-УП.ИП-УП п/с 1.1,1.2.

4.3.1 Параметры процесса сборки шоу-бокса для мужских галстуков

Параметры любого процесса можно представить в виде совокупности технологических и кинематических параметров. Для процесса сборки шоу-бокса для мужских галстуков кинематические параметры исключаются, т.к. все процессы сборки - это ручные процессы.

Технологические параметры процесса представляют собой совокупность технологических параметров применяемого для производства шоу-бокса картона - хром-эрзац:

Ш масса 170-850 г/м²,

Ш толщина 0,3 - 1,5 мм,

Ш минимальное сопротивление расслаиванию 90-150 Н,

Ш влажность W % = 5-12%,

Ш стойкость к выщипыванию покровного слоя в машинном направлении 1,6-2,2 м/с,

Ш гладкость 30-200 с.

4.3.2 Критериальная индексация

Систематизировать процесс критериального анализа можно с использованием системы критериальной индексации. К каждому из критериев применяется алгоритм синтеза. Алгоритм синтеза по критериям АС_Ki служит для определения числовых значений соответствующих критериев. АС_Ki - логическое построение в виде формулы из ряда параметров, решение которого позволяет оценить процесс или синтезировать новый. Числовое значение алгоритма синтеза представляет собой сумму недостатков погрешностей процесса, следовательно, это безразмерная величина. Оптимальное значение АС_Ki = 0. Это говорит о том, что недостатков в процессе на данный отрезок времени нет:

K_сj АС_Kсj = = А_сj

А_сj0 = 0 при = 0

Существующие критерии синтеза объединяют в три крупные группы:

1) K_j - общие критерии, характеризуют выполняемый процесс вне зависимости от их классификационной принадлежности; они учитывают характер траекторий центров масс объектов обработки. К общим критериям также относятся:

Ш критерий цикла K_ц - учитывает цикличность траектории, обозначается символом ?ц?

K_ц АС_Kц = ц = с^-1 = А_ц

А_ц0 = 0 при ц = 0

Ш критерий динамичности K_д - учитывает резкие изменения направления траектории и возникающие в месте изгиба траектории удары и толчки, обозначается символом ?д?

K_dj АС_Kdj = = А_dj

А_dj0 = 0 при = 0

Ш критерий сложности K_с учитывает скругление траектории и обозначается символом ?с?;

Ш критерий операционности K_n - учитывает количество, а иногда и качество выполняемых операций процесса, обозначается символом ?n?.

K_nj > АС _Knj =

А_n0 = 0 при n_j = n_min

2) K_j⁰ - отраслевые критерии характерны для машин одного класса и выполняемых ими процессов. К этой категории критериев относятся:

K_твп - критерий товарного вида продукта,

K_твт - критерий товарного вида тары, учитывает товарный вид тары на выходе из процесса.

3) K_j^к - классификационные критерии характерны для определенного класса машин. Они могут включать следующие критерии:

K_тд^к - критерий погрешности (точности) дозирования,

K_эп^к - критерий эффективности передачи дозы в тару,

K_тф^к - критерий погрешности формирования тары.

Для накопления процессов в базе данных ИПС используются критериальные индексы только общих критериев и их суммы с учетом коэффициентов весомости f_i.

4.3.3 Построение функциональной схемы процесса

Функциональная схема - графическое изображение объекта обработки вместе с соприкасающимися с ним рабочими исполнительными и транспортирующими органами, выполняется в перспективе по ходу выполнения технологических операций. Для построения функциональной схемы процесса сборки шоу-бокса для мужских галстуков необходимо повести расшифровку всей совокупности производимых при этом ручных операций в соответствии с критерием операционности:

K_nj > АС _Knj =

А_n0 = 0 при n_j = n_min

n_1,2 - операция взятия основания и нанесения клеевой полосы с использованием клея ПВА, с₁;

n_3,4 - операция формирования и склеивания основания, d_1,2;

n_5,6 - операция взятия фиксирующего основания и нанесение клеевой полосы (ПВА), с₂;

n_7,8 - операция формирования и склеивания фиксирующего основания, d_3,4;

n₉ - операция нанесения клеевой полосы (ПВА) на боковой клапан колонны;

n_10,11,12 - операции скручивания колонны с формированием цилиндрообразного корпуса, отгибание фартука и воротника, склеивания корпуса по клеевому клапану, с₃, d_5,6 ;

n_{13,14,15,16,17} - операции выгибания фартука, закрепление его замковыми устройствами, сгибания левой части воротника вокруг корпуса колонны, сгибания правой части воротника вокруг корпуса колонны, закрепление воротника замковыми устройствами, d_7ч12, с_4,5,6 ;

n₁₈ - операция закрепления колонны на основании с помощью замковых устройств, d₁₃;

n_19,20 - операции взятия фиксирующего основания и установка его в основание с прижатием клапанов колонны, d₁₄, с₇ ;

n_21,22 - операции взятия и нанесения клеевой полосы (ПВА) на клапан воротника, с₈;

n_23,24 - операции отгибания уголков воротника и склеивание детали по клеевому клапану, d_15,16;

n₂₅ - операция помещения стойки в колонну до касания с основанием, d₁₇.

Функциональная схема процесса сборки шоу-бокса для мужских галстуков с указанием производимых операций приведена на рис. 4.3.1.

n_23,24

n_10,11,12

n_{13,14,15,16,17}

n_19,20

n₂₅

Рис. 4.3.1. Функциональная схема процесса сборки шоу-бокса для мужских галстуков

Теперь подсчитаем числовые значения критериев цикличности:

K_ц АС_Kц = ц = с^-1 = А_ц

А_ц0 = 0 при ц = 0,

то есть цикла нет, и процесс механизирован, автоматизирован и непрерывен.

Для ручных операций .

Определить время цикла при ручной сборке поможет проведение хронометража:

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	ср
75	73	71	73	69	70	69	71	70	70	71

_ср = 71 с^-1, тогда штучная производительность ручного процесса будет равна П_шт = = 0,85 кор/мин = 51 кор/час

Показатели критериев перечисленных операций сведем в таблицу:

Табл.4.3.1 Показатели критериев синтеза

Критерии синтеза	с	d	ц	п
Количество критериев	8	17	71	25	121

4.3.4 Аппарат ранжирования

Табл. 4.3.2 Аппарат ранжирования

Показатели по ОСТ 277278	с	d	ц	n	…	j
Технико-эксплуатационные показатели	Пшт					…
	N					…
	M			0		…
	V		0			…
Надежностные показатели , п, Р()	Н					…
.	..	.	.	.	..	..	.
баллы	4	3,5	2,5	5	…
главный критерий	Kn = 5
N п/п = u	2	3	4	1	…
Коэффициент весомости fi = u0,1	0,2	0,3	0,4	0,1	…

- 1 балл - полная взаимосвязь;

- 0, 5 балла - неполное соответствие;

0 - 0 баллов - отсутствие взаимосвязи.

Технико-эксплуатационные показатели:

· П_шт - штучная производительность фактическая,

· N - затраченная энергия,

· M - масса машины,

· V - габариты машины;

Надежностные показатели:

· - интенсивность отказов,

· _п - коэффициент использования машины по производительности

_п = ,

где П - фактическая штучная производительность,

П - теоретическая штучная производительность.

· Р() - вероятность безотказной работы во времени

Таблица 4.3.3 Матрица решений

	с	d	ц	n	Уuj•fi
	f с = 0,2	f d = 0,3	f ц = 0,4	f n = 0,1
П1	8	17	71	25	121
	8•0,2=1,6	17•0,3=5,1	71•0,4=28,4	25•0,1=2,5	37,6
П2	5	12	30	21	68
	5•0,2=1	12•0,3=3,6	30•0,4=12	21•0,1=2,1	18,7
П4	3	33	40	34	110
	3•0,2=0,6	33•0,3=9,9	50•0,4=20	34•0,1=3,4	33,9

П1 - процесс изготовления и сборки шоу-бокса для мужского галстука,

П2 - процесс изготовления и сборки упаковки для новогодних игрушек,

П4 - процесс изготовления и сборки подарочной упаковки сувенирного самовара «Гжель».

Сведем полученные данные критериального анализа и диагностики в таблицу 4.3.4.

ДИАГНОСТИКА

КРИТЕРИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

NN процесса, Пi

Ф.И.О.

Кол-во п/с: их N№

вероятности Рi

jп/с (ср.),

номограмма, пути развития

выводы

Параметры процесса

Фсх

Ксх

Сводная таблица

Графика, цвета

ИП

выводы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

П1

Чувашова Любовь Григорьевна

4-е п/с: 1, 2, 3, 4

P11

P12

P13

P14

1,2,3,4

В направлении стрелок 1, 2 и R

система отличается стабильностью функционирования

1.1; 1.2

1.1; 1.2

1.1; 1.2

голубой, фисташковый, темно-синий

УП п/с 1.1. 1.2

0,99 0,99 0,98 0,97 0,96

0,97 0,96 0,99 0,97 0,97

0,98 0,99 0,97 0,96 0,99

0,96 0,96 0,95 0,99 0,98

0,8520 0,8187 0,8520 0,8013

0,324

П2

Кустарникова Мария

Таблица 4.3.4 Результаты диагностики и критериального анализа



П4

Белослудцева Анна Александровна

5 п/с: 1, 2, 3, 4, 5

P11

P12

P13

P14

P15

1.1; 1.2

1.1; 1.2

1.1; 1.2

оранжевый, голубой, черный, желтый

УП п/с 1.1. 1.2

0,95 0,95 0,91 0,90 0,97

0,95 0,94 0,91 0,93 0,94

0,96 0,95 0,95 0,90 0,97

0,97 0,97 0,95 0,95 0,96

0,96 0,97 0,95 0,94 0,96

4.4 Поисковые информационные системы - ИПС

ИПС - это компьютерная система, которая охватывает множество процессов упаковывания согласно их квалификации по функциональному признаку.

Все эти процессы в программе шифруются, как ИПС - Т (Т - тара).

ИПС - Т содержат различные поисковые информационные карты, ПИК, которые отражают отдельные процессы, например, завертывание, фасование, группирование и укладывание, этикетирование и т.д. и шифруется, как ПИК - З, ПИК - Ф (З - завертывание, Ф - фасование и т.д.). ПИК являются наиболее действенным механизмом для поиска оптимальных процессов упаковывания. Они состоят из информационных полей (ИП). Каждое ИП представляет собой информационный блок для части процесса упаковывания и шифруется определенным индексом. Например, часть процесса, отвечающая за формирование тары, условно шифруется индексом V.

Каждое поле фактически включает в себя матрицу решений по каждому индексируемому процессу с той лишь разницей, что анализируемых процессов бесчисленное множество и поэтому, внесение новой информации и поиск оптимального варианта ведется с помощью специальной компьютерной программы.

В отличие от матрицы решений вместо процессов указаны промышленности и отрасли знаний, в которых ведутся анализируемые процессы или процессы иного назначения, которые могут быть использованы в упаковывании.

Далее каждый процесс в комплексе делится на подсистемы, согласно графу системы, как минимум на 6 частей: 1.1, 1.2, 2.1, 2.2., 3.1, 3.2. Множество процессов, относящихся к данным подсистемам, могут находиться в любой отрасли промышленности, а не только в упаковочной. Каждый процесс шифруется. Например, информационное поле завертывания шифруется - ИП-З п/с 1.1, фасования - ИП-Ф п/с 2.1, 2.2 и т.д.

Таким образом, информационное поле i-ое, ИПi п/сi представляет собой компьютерную базу данных разнородных процессов Пi, соответствующих данной подсистеме п/сj. Это «бездонный колодец» с накоплением бесчисленного множества процессов из разных отраслей промышленности и отрасли знаний, накопленных человечеством.

Порядок поиска оптимального процесса на примере дозирования по компьютерной программе, которую назовем ИПС: по программе ИПС набирается ИПС-Т, в которой вызывается ПИК-Ф, а через него входим в ИП-Ф п/с 2.1, 2.2. После этого даем команду выбрать из множества процессов п/с 2.1, 2.1, например, по следующим данным: минимальная схема Иi и цикл Ц=0. Получив необходимую строчку, зачитываем все остальные данные: марку машины, отрасль промышленности, функциональную схему Фсх и кодовую схему Ксх. Найденный процесс удовлетворяет заданию: он непрерывен и имеет минимальную сумму критериальных индексов. Однако, несмотря на обнадеживающие данные, скорость процесса, допустим, нас не устраивают.

Дополним карту информационно-поисковой системы новыми процессами (см. табл.4.4.1).

Таблица 4.4.1 Информационно-поисковая система

ИПС - Т. ПИК - УП. ИП - УП п/с 1.1. 1.2
отрасль промышленности	марка машины, страна	процесс, п/с	с	d	ц	n		Фсх	Ксх
			f с = 0,2	f d = 0,3	f ц = 0,4	f n = 0,1
	ручная сборка	Процесс изготовления и сборки шоу-бокса для мужских галстуков. п/с 1.1, 1.2	8	17	71	25	121	1.1., 1.2	1.1., 1.2
Объединение фарфоровых изделий АО «Гжель» (г.Гжель, М.О., РФ)	ручная сборка	Процесс сборки отдельных деталей в комплекс подарочной упаковки для самоваров «Гжель». п/с 1.1., 1.2	3	33	40	34	110	1.1., 1.2	1.1., 1.2
	ручная сборка	Процесс изготовления и сборки упаковки для новогодних игрушек. п/с 1.1., 1.2	5	12	30	21	68	1.1., 1.2	1.1., 1.2

Незаполненные строки и столбцы предполагают дальнейшее расширение и заполнение ИПС.

Создание информационно-поисковой системы - цель проделанной работы, т.е. результат должен быть выражен в виде базы данных, содержащей всю информацию о новых конструктивных решениях в области создания упаковки. Она позволит обеспечить:

1) моментальный поиск оптимального принципиально нового процесса с последующей доработкой его до требований отрасли введением дополнительных отраслевых критериев, K_j⁰ с последующим сбором всех п/с_i выбранного процесса в единый комплексный;

2) моментальную оценку качества поступающих на предприятие устройств, что позволяет сэкономить время и сократить затраты;

3) убедительную оценку качества предлагаемого устройства, потребитель сам сможет объективно оценить качество предлагаемого товара, а также сравнить его с конкурентными;

4) максимально быстрый поиск решений в случае возникновения технических противоречий при создании новых процессов, их частей.

Заключение

Упаковка надежна и эффективна, если отражает образ продукта, а ее цвет, материал, графика передают ее суть и назначение.

В своей работе я попыталась соединить все эти качества в одной упаковке и создать новое и эффективное решение оформления витрин магазинов - шоу-бокс для мужских галстуков.

Предлагаемый шоу-бокс для мужских галстуков вобрал все положительные стороны своих прототипов и имеет ряд преимуществ и достоинств. Во-первых, он позволяет демонстрировать галстуки в том виде, в каком они в дальнейшем будут использованы. Использование для производства шоу-бокса различного по своей цветовой гамме картона предоставляет возможность подобрать соответствующий цвет сорочки без ее непосредственного использования.

Во-вторых, является ярким дополнением витрин, привлекая внимание покупателей, и в то же время занимает гораздо меньше места, чем манекен, делая витрину просторнее.

В-третьих, конструкция шоу-бокса, создавая сходство с телом человека, является одновременно достаточно легкой, т.к. изготовлена из картона, а, следовательно, можно с легкостью менять ее местоположение, не прилагая при этом усилий. Кроме того, данная упаковка предусматривает вариант перевозки в плоском виде, что значительно улучшает ее транспортную функцию.

В-четвертых, данный тип упаковки, не имея аналогов, вносит некую новую волну в оформлении витрин, а любое новшество всегда является выгодным с точки зрения продаж, т.к. притягивает покупателей, желающих познакомиться с новинкой, и подталкивает их к совершению покупки.

В-пятых, конструкция шоу-бокса имеет габаритную высоту 632 мм. Это позволяет демонстрировать даже длинные галстуки и в то же время представляет собой достаточно компактную конструкцию.

Помимо нахождения конструктивного решения, был проведен также анализ изготовления и сборки полученной конструкции с целью повышения стабильности функционирования анализируемой системы и расширения поисково-информационной системы. Для достижения поставленной цели была построена функциональная схема процесса, приведена расшифровку критериев операционности, сложности, цикличности, динамики данного процесса с составлением сводной таблицы и указанием весовых коэффициентов. По полученным данным проведен критериальный анализ анализируемого процесса П1 с процессами П2 и П4. Для анализа построили векторную диаграмму, номограмму целостности с определением стабильности функционирования системы и матрицу решений, которые указали на достаточно высокий уровень стабильности функционирования исследуемой системы и ее готовность к дальнейшей механизации и автоматизации.

Окончательный результат как цель всей работы - это внесение в базу данных информационного поля упаковывания, ИП - УП п/с 1.1, 1.2.

Список использованной литературы

1. Варепо Л.Г. Производство упаковки из бумаги, картона гофрокартона: Учебное пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. - 200 с.

2. Рекламные проспекты фирмы «Бобст»

3. Ефремов Н.Ф., Васильев А.И., Хмелевский Г.К. Проектирование упаковочных производств. Часть 1: Упаковка из гофрокартона: Учебное пособие/Моск. гос. ун-т печати. - М.: МГУП, 2004. - 394 с.

4. Ефремов Н.Ф. Тара и ее производство: Учебное пособие. - 2-е изд., доп. - М.: МГУП, 2001. - 312 с.

5. Ефремов Н.Ф. Конструирование и дизайн тары и упаковки: Учебник для вузов/Н.Ф. Ефремов, Т.В. Лемешко, А.В. Чуркин. - М.: МГУП, 2004. - 424 с.

6. Стюарт Б. Упаковка как инструмент эффективного маркетинга / Пер. с англ. В.В. Грачева. М.: Изд-во МГУП, 1999. - 144 с.

7. Рекламные материалы типографии «Линия График»

8. Перлов В.И. Маркетинг на предприятии отрасли печати: Учебное пособие. - М.: Изд-во МГУП, 2000

9. Ротационные штанцформы для высечки упаковки из гофрированного картона // Гофроиндустрия №1, 2004. - стр.38

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5